 Posted by Emre Metilli in on 22nd 07 2016
Grozer Yaylarının Test EdilmesiYazarların Özgeçmişi Murat Kumaş 1984 doğumludur. Özel bir firmada imalat sorumlusudur. 4 yıldır Tirendâz okçusudur. Meslekî becerisini okçuluğun hizmetine sunan Kumaş, 3 yıldır Tirendâz Okçularının zihgîrlerini de yapmakta olan yetkin bir zihgîrcidir. Araştırmalarımızda kullanılan spine tester, çekiş kuvveti ölçüm düzeneği gibi birçok aleti tasarlayıp imâl etmiştir. Selim Güven, 1994 doğumludur. Bahçeşehir Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği 3. sınıf öğrencisidir. 2 yıldır Tirendâz okçusudur. Emre Metilli 1993 doğumludur, Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Fakültesi’nden bu sene mezun olan bir makine mühendisidir. 1 yıldır Tirendaz okçusudur. Okuyacağınız makale, yukarıda adları geçen Tirendâz okçuları tarafından yapılan bir araştırmanın, araştırmacıların her biri tarafından ayrı bölümler halinde kaleme alınıp bir araya getirilmesiyle yazılmıştır. Bu makalenin yazımı sırasında tecrübe ve bilgisiyle bize yardımlarda bulunan Mustafa Serdar Tekçe’ye teşekkürlerimizi sunarız. GROZER YAYLARININ TEST EDİLMESİ Murat Kumaş, Selim Güven, Emre Metilli Csaba Grozer, sentetik malzemeden yapılmış geleneksel Asya tipi yaylarda dünyaca tanınan bir kemangerdir. Geleneksel okçuluğa duyulan ilginin artması ve daha çok ve sık yarışma düzenlenmesi sebebiyle, yüksek performanslı geleneksel yaylara duyulan talepte de bir artış gözlemlenmektedir. İnternet ortamında gördüğümüz kadarıyla, yurdumuzda da her geçen gün yeni bir kemanger peydâ olmakta ve piyasaya yeni yaylar sürülmektedir. Sektörün oluşması ve canlanması sürecinde önemli kilometre taşları olabilecek bu yaylar, Grozer’in kanısına göre, gerçekten sahip olduklarından yüksek meziyetlerle lanse edilmekte, yapılan testlerin belli bir metod izlenmeden ve bilimsel referanslar kullanılmadan yapılmasıyla, tüketicide kafa karışıklığına sebep olacak veriler ortaya çıkmakta ve paylaşılmaktadır. Bizim kişisel kanaatimize göre de okumayı ve araştırmayı sevmeyen milletimizin kulaktan dolma bilgiyle iş yapıp sonuca ulaşma konusundaki menfî eğilimi burada da kendini göstermektedir. İnternet yayların performanslarının nasıl değerlendirileceğine dair tıka basa bilgiyle doluyken, maalesef insanımız bunlara ulaşma çabasına girmemekte veya çoğu yabancı dilde olan bu literatürü okuyamamaktadır. İşin daha kötü olan yanı, belki de gerçekten üstün meziyetlere ve performansa sahip yerli yaylar, baştan savma ve mesnetsiz”performans raporları” (!) ile ciddi tüketicinin ilgisine ve iltifâtına mazhar olamamaktadır. Macaristan’ın geleneksel yay üreticilerinden Grozer’in , objektifliğimize ve bilimsel yaklaşımımıza güvenerek, Tirendâz Okçuluk’un çatısı altıda test edilmek üzere gönderdiği 3 farklı yayın incelemelerini ve değerlendirmelerini bu makalede siz değerli takipçilerimizle paylaşmak istiyoruz. Daha önce İngiliz dilinde bir video halinde bir araya getirilen sonuçlar, bu vesileyle Türkçe bir metin olarak Tirendâz takipçilerine sunulmaktadır. Okuyacağınız makale, Türk okçularına yayların performans değerlendirmesinin nasıl yapıldığına dair bilgi vermeyi amaçlarken, Türkiye’deki yay piyasasasında da büyük yere sahip Grozer yaylarından “Turkish Laminated-B”, “Nomad Crimean Tatar L2” ve “Turkish Laminated” piyasa adlarıyla bilinen üç modelin performans değerlendirmesini de yapmaktadır. Tirendâz Okçuları’ndan kurulu bir ekip tarafından yapılan testler, nicel ve nitel değerlendirmelerden oluşmaktadır. NİCEL VE NİTEL DEĞERLENDİRMELER Nicel değerlendirmeler, yayların performasının belirlenmesinde en güvenilir sonuçları vermektedir. Çekiş mesafesi, çekiş kuvveti, ok ağırlıkları gibi parametreler standardize edilerek yapılan ölçümlerin verdiği sayısal değerler, itiraz ve inkâra mahâl vermeyecek şekilde yayın ne yapabildiğini veya yapamadığını göstermektedir. Nitel değerlendirmeler ise, yayın atış sırasındaki davranışı (elde tepme yapıp yapmadığı, kabza rahatlığı, çekiş rahatlığı vb.), yapımında ve bitiminde göze çarpan olumlu veya olumsuz özellikler (kullanılan malzeme, malzemenin uygulanışındaki titizlik vs.), fiyat-performans ilişkisi gibi, yayı kullanan kişilerde bıraktığı izlenimler üzerinden yapılan değerlendirmelerdir. Test atışlarının grubun deneyimli okçuları tarafından yapılmasının bir sebebi de, oldukça subjektif olan bu değerlendirmenin, yıllardır geleneksel yaylarla atış yapan bir ekip tarafından yapılmasını sağlamaktır. Daha kolay anlaşılması bakımından, çalışmamızda bu nitel parametreleri de 1ile 5 arasında skorlandırarak sayısal olarak ifade etmeyi tercih ettik. Nitel değerlendirmelerde göz ardı edilemeyecek bir diğer parametre de bu yayların taklidi olduğu tarihî yay tipine benzerliğidir. Sentetik malzemeden yapılan yaylar, bu malzemelerin kullanımıyla ilgili sınırlamalar sebebiyle, genellikle organik kompozit malzemeden müteşekkil Asya tipi yaylara tıpa tıp benzetilememekte; benzemesi için yapılan uygulamalar (bir çok Macar üreticide ve bazı Grozer yaylarında da görüldüğü gibi yayın deriyle kaplanması iyi bir örnektir), yayın performansını menfî yönde etkilemektedir. Performansa yönelik tasarımlar ise, şekil bakımından ister istemez orijinalden uzaklaşıyor gibi görünmektedir. Oysa geleneksel okçulukla ilgilenenlerin bir kısmı “tarihten bir parçayı ellerinden tutmak isteyen” romantiklerdir. Yay edinme amaçları tarihî canlandırma (re-enactment ya da living history) olan tüketici için de yayın tarihî tasarıma yakınlığı aranan bir özelliktir. Çalışmamızda yayların orijinal tasarıma sadık kalan ve ondan uzaklaşan özellikleri, gerekçeleriyle birlikte metin içinde aktarılmıştır. Sırayla yaylarda yaptığımız incelemeler şunlardır:
1 – Yayların çekiş ağırlıklarının ve karakterlerinin belirlenmesi Tanım Bir yay ile atış yapabilmemiz için yay kabzasına itme, kirişe de çekme kuvveti uygulamamız gerekir. Yay kirişini belirli bir mesafeye çekebilmemiz için uyguladığımız bu kuvveti ağırlık birimi olan “kilogram” veya “libre” cinsinden ifade ederiz. Yayların çekiş ağırlığı, yapıldığı maddeye ve yay kollarının hacmine (uzunluk ve kalınlık) göre değişiklik gösterebilir. Yay çekiş ağırlığının tespit edilebilmesi için yayın kabzası sabit bir noktaya dayanır ve kiriş, ortasına bağlanan ve skalası lbs (libre) biriminde olan bir dinamometre (el kantarı) ile belirli bir mesafeye çekilir. Dinamometre üzerinde okuduğumuz değer bize birim mesafedeki çekiş kuvvetini “lbs” cinsinden gösterir. Yayların çekiş ağırlıkları, kirişin yayın sırtından itibaren belli bir mesafeye ne kadarlık ağırlık uygulanarak çekildiğine bakılarak tespit edilir. Üreticiler, bu değeri ve bazen de yay için önerdikleri maksimum güvenli çekiş mesafesini yayın üzerine yazarlar. Maksimum güvenli çekiş mesafesi yayın üzerine yazılmadığı durumlarda, ürünün katalog bilgilerinde mutlaka yer alır. Yay çekiş ağırlığın ölçüldüğü çekiş mesafesi yayın tipine, okçuluk kültürüne, yayın erişkin veya genç/çocuk yayı olmasına göre değişiklik gösterebilir. Avrupa menşeli ya da Avrupa’da üretilen çoğu geleneksel yayda bu mesafe 28 inç (71 cm)’tir. Yay üzerinde, çoğunlukla alt yay kolunda karın kısmında (kurulu yayda okçuya bakan yüzey), Grozer yaylarında yayın üst başının yan yüzeyinde, değişik notasyonlarla yer alabilir. Örneğin “50# @28” ya da kimi yaylarda “@28” yazmayıp sadece çekiş ağırlığı (Grozer yaylarında olduğu gibi sadece “ 50#”) şeklinde ifade edilebilir. Kore yaylarında çekiş ağırlığının ölçüldüğü çekiş mesafesi 31 inç (78.7cm), çoğu çocuk yayında 25 inç’tir. Dikkat etmemiz gereken bir husus, üzerinde yazsın veya yazmasın, atış yapacağımız bir yayın çekiş ağırlığını ve yayın maksimum çekiş mesafesini mutlaka bilmemiz gerektiğidir. Bu en önemli güvenlik kurallarından biridir. Yöntem Yaylar kuruluyken kiriş yayın sırtından (yay kolunun yay kuruluyken hedefe bakan yüzeyinden), kiriş yüksekliği (brace height) ve kabza derinliği toplamı kadar uzaktadır. Yayın çekiş kuvveti ve çekiş karakteristiğini tespit etmek için, kurulu yaydaki bu kiriş mesafesinden başlamak suretiyle çekişi 1’er inç’lik (2,54 cm) intervallerle çekerek her çekiş noktasında uygulanan çekiş ağırlığı ölçülür. Bu veriler bir çekiş ağırlığı-çekiş kuvveti grafiği üzerine yerleştirildiğinde, sadece yayın çekiş ağırlığı değil, bu ağırlığa nasıl bir yol izleyerek ulaştığı (yani çekiş karakteristiği) de görülür. Bu ölçüm için, hem yayın kabzasını dayayabileceğimiz hem de her çekiş noktasında dinamometremizi sabitleyebileceğimiz bir düzenek gerekmekteydi. Bu amaçla, alüminyum bir profil üzerine 0’dan başlayarak 32 inç’e kadar, her çekiş noktamızı belirleyen bir delik deldik(Resim1).  Resim 1 Ölçme işlemi için ihtiyacımız olan dinamometrenin (Resim2) tutma halkasından çekme kancasına olan uzunluğu 8 inç (203cm) olduğu için, delikli profilimizin önüne bu uzunluk kadar bir parça ilâve ettik (Resim3).  Resim 2  Resim 3 Yayın kabzasını dayayacağımız kısmı, yayın çekiş sırasında çıkmaması ve kaymaması için kabzayı kavrayacak şekilde dizayn ettik. Ölçme işlemi için dinamometrenin kancasını kirişe taktık. Yayın kiriş yüksekliği 8 inç’e (20 cm) yakın olduğu için, ölçmeye bir inç arttırarak 9. İnç’ten (22,85 cm) başladık. Bu deliğe bir civata sabitleyerek dinamometrenin çekme halkasını bu civataya geçirip kirişi sabitlemek suretiyle, her çekiş noktasında dinamometre ekranında yazan değeri not ettik. Bu işlemi, 1’er inç aralıkla, her bir çekiş noktası için gerçekleştirdik. “Internal friction” dan (Katı bir parçanın deformasyona uğradığı sırada, moleküllerin harekete direnç göstermesiyle oluşan sürtünmedir.) kaynaklanabilecek ölçüm hatalarını bertaraf etmek için, yayın kirişini her ölçüm noktasından sonra başlangıç noktasına geri getirdik ve bir sonraki ölçüm noktasına bu “sıfır noktası”ndan (kiriş yüksekliği) çektik. Geleneksel yaylarda çekiş ağırlığı ölçümleri için referans alınan başlangıç noktası yayın sırtysa da, Osmanlı yayının sırt taraftaki konveks formu hassas ölçüm yapmayı engelleyeceğinden, referans noktası olarak iç kabzayı aldık(Resim 4).  Resim 4 2-Yayların depoladığı enerjinin belirlenmesi Yay, insan kas enerjisini potansiyel enerji olarak depolayan ilkel bir makinadır. Yayın fonksiyon sırasında depoladığı potansiyel enerji, yay kuruluyken (kirişi takılıyken) taşıdığı nispeten düşük potansiyelden, çekişle beraber yüksek potansiyele geçmesiyle biriktirdiği enerjidir. Yaylar, esneklik potansiyel enerjisinin kullanıldığı insan yapımı ilk makinalardan biridir. Yayın depoladığı potansiyel enerjinin hesaplanmasını anlatırken ister istemez matematik formüllerine başvurmak zorunda kalacağımızdan, öncelikle kullanacağımız bu formüllerdeki harflerin anlamını bilmemiz gerekir. Matematikte “integral” denilen hesaplama yöntemini kullanırken, göreceğiniz harfler şu anlamlara gelmektedir: x, kiriş çekildiğinde gelinen durumun, sistemin denge durumuna (kiriş takılı, yay çekjilmemiş) olan uzaklığı (genellikle ”metre-m” cinsinden) F, sistemin denge durumdan uzaklaşmak için uyguladığı kuvvet(genellikle”Newton-N”cinsinden) k,”Kuvvet sabiti” veya ”Yay sabiti” (Esneklik, bir cismin üzerine kuvvet uygulandığında cismin şeklinin değişmesi, kuvvet kaldırıldığında, cismin ilk haline gelmesidir. Birimi N/m’dir.)
Grafik 1: Yukarıda Zsolt Csermak yaylarına ait kirişin belli mesafeye(x) çekilebilmesi için gerekli olan kuvvet(F) grafiği örneği verilmiştir. Yayların potansiyel enerjisini hesaplarken şu formül kullanılır:
Bu formülü lineer yaylarda (yani k değerinin x’e bağlı olarak değişmediği durumlarda) uygularsak, integrali çözdüğümüz zaman formül şu hale gelir[1]:
Bu formüllerin grafikteki gösterimi şu şekildedir:  Grafik 2[2] Bu bilgiler ışığında, artık yayların potansiyel enerjilerini hesaplayabiliriz. Bunun için öncelikle yayı çekme mesafelerinin(x) ve kirişin bu mesafeye getirilmesi için ne kadar kuvvet gerektiğinin(F) bilinmesi gereklidir. Bunun yanında, yayı çekme mesafemizi hangi referans noktasına göre ölçüyorsak (kabza içinden ya da kabza dışından), bu noktadan kirişe kadar olan mesafeyi yay kuruluyken ve daha çekiş başlamadan de ölçmemiz gerekir (kiriş yükseklği). Kirişin getirildiği her çekme mesafesinden kiriş yüksekliğini çıkardığımız zaman, kirişin çekildiği durumun sistemin denge durumuna olan uzaklığı (x) doğru bir şekilde belirtilmiş olur. Elde ettiğimiz veriler herhangi bir denklemden çıkarılmayıp deneysel olarak elde edildiği için sayısal integral kullanmamız gerekmektedir. Bu çalışmada, sayısal integral yöntemleri arasından “Trapez kuralı” ile hesaplama yapmayı tercih ettik. Trapez kuralı kısaca şöyle açıklanabilir: Çekiş mesafesi-Çekiş kuvveti eğrisinin altında kalan alan şeritler şeklinde küçük parçalara bölündüğünde, her parça aşağı yukarı bir trapez şeklinde değerlendirilebilir. Bu yaklaşım, eğrinin birinci dereceden bir interpolasyon polinomu ile temsil edilmesi anlamına gelir[3].  Grafik 3 F-x grafiğinin x koordinatı eşit aralıklara bölündüğünde x(i) ve x(i+1) arasında yamuk dörtgenler oluşturulmakta ve yamuk dörtgenlerin alanları toplandığı zaman grafiğin altında kalan alan potansiyel enerjiyi vermektedir. Hassas bir hesaplama yapabilmek için, grafiğin x koordinatını mümkün olduğunca küçük aralıklara bölerek hesaplamamız daha doğru olacaktır. Çünkü yamuk oluşturduğumuz zaman, grafikte alan olarak görülen ama hesabı alınamayan veya grafikte var olmadığı halde fazladan hesaplanan alanlar daha da küçülecektir. Böylece daha hassas bir sonuç elde etmek mümkün olacaktır. Aynı sebeple, Çekiş mesafesi-çekiş kuvveti ölçümlerini yaparken , ölçümümüzü imkanlar dahilinde en az aralıklarla yapmamız gerekir. Biz çalışmamızda bu aralığı 1 inç (2,54 cm) olarak aldık.
3-Kronograf ölçümleri 3a-Ok hızlarının ölçülmesi Yayların depoladığı enerji tek başına yayın performansı hakkında fikir veremez. Kiriş bırakıldığında, depolanan potansiyel enerji, kinetik enerji olarak oka aktarılacaktır. Ancak bu aktarım belli kayıplarla gerçekleşecektir. Enerji aktarımını asgari kayıpla yapabilen yaylar verimi yüksek yaylardır. Verimin hesaplanması için okun kinetik enerjisinin bilinmesi gerekir. Okları kinetik enerjileri ile yayda depolanan enerjinin karşılaştırılması, oka aktarılabilen ve kaybedilen enerji seviyelerini hesaplama imkânı verir. Çalışmamızda okların çıkış hızları Competition Electronics tarafından yapılan dijital kronograf ile ölçüldü. Kronograf üzerinde iki optik sensör bulunan, sensörler üzerinden geçen cismin iki sensör arasından ne kadar sürede geçtiğini ölçerek cismin hızını hesaplayan ve bir dijital ekranda gösteren elektronik cihazdır. Kronografın, üzerinden geçen objenin hızını m/s (1 saniyede aldığı yolun “metre” cinsinden ifadesi) veya fps (bir saniyede aldığı yolun “feet” cinsinden ifadesi) olarak gösteren ayarı mevcuttur. Türkiye’de metrik sistem kullanılmaktadır, ancak hem uluslararası okçuluk literatürüne uygunluk hem de daha hassas hesaplama imkanı sağlaması sebebiyle, çalışmamızda “fps” birimini tercih ettik. Bu sayede elde edilen sonuçların literatür bilgisiyle doğrudan karşılaştırılabilmesine zemin hazırlamak istedik. Ok ağırlıklarında “gram” yerine “grain” biriminin kullanılmasını ve çekiş mesafesi olarak “metre” yerine”inch” (inç) kullanmayı da aynı sebeple tercih ettik. Kronografı kullanmak için en doğal ortam gökyüzünde bulutların olduğu güneşli havadır. Böyle havalarda kronografın en sağlıklı çalışmasını sağlayan difüz ışık doğal olarak vardır. Bulutlar güneş ışığını difüz edeceği için cihaz ile birlikte gelen difüzörlerin kullanımına gerek yoktur.Güneşli havada cihaz ile birlikte verilen difüzörler cihazın üzerine takılarak ışığın difüz edilmesi sağlanır. Atışların kapalı alanda yapılması durumunda difüzörlerin her birinin üzerine birer adet ampul yakılması gerekmektedir. Floresan ampul kullanılmamalıdır.  1-Atıcının kronografdan bir ok boyundan biraz daha uzakta durması gerekmektedir. Aksi takdirde ok yaydan tam olarak kurtulmadan kronograf üzerinde hızlanmaya devam edecektir ve ölçüm hatalı olacaktır. 2-Okların kronograf üzerinden mümkün olduğu kadar dik bir açıyla atılması gerekmektedir. Aksi takdirde oklar çok az da olsa daha uzun bir yol ilerlemiş olacaktır ve yine ölçümlerde hataya neden olacaktır. 3-Optik sensörlerin çok üzerinden ok atılmamalıdır. Aksi takdirde ölçüm hatalı olacaktır ya da cihaz ölçümü yapamayacaktır. 4-Parlak yüzeye sahip ok kullanılması ışığın kontrolsüzce yansımasına neden olacağı için sensörler tarafından algılanması zorlaştıracaktır. Kuzey Amerika’da, dünyadakinden çok farklı bir konsept ve bakış açısıyla “geleneksel” diye nitelendirilen okçulukta, fiberglass-ağaç laminasyonu yaylar kullanılmaktadır. Okçuluktan anlaşılan genellikle yay ile avcılıktır. Bu konseptte, geleneksel yayla avcılıkta 8-10 gpp[4] arası ok ağırlıkları tercih edilmektedir. Ağır ok yayın depoladığı enerjiyi daha çok emer ve yay kollarında fazla artık enerji kalmasını engeller. Daha fazla kinetik enerji taşıyan okun hedefte daha derine saplanacağı ön görülür. Hafif ok ise başka bazı avantajlar sağlar. Ok hafifledikçe daha düz bir uçuş hattı çizer, dolayısıyla spor okçuluğundaki gibi nişangâh kullanılmayan okçuluk ekollerinde, okçunun alt-üst ayarlama yapma zorunluluğu ortadan kalkar veya azalır. Ancak ok hafifledikçe oka aktarılan enerji azalır ve yay kollarında daha fazla enerji kalır. Hafif oklarla atışlar, okçu tarafından yayın tepmesi olarak hissedilir. Ok hafifledikçe yay “dry fire” sınırına yaklaşır (Dry fire, yayın ok olmadan çekilip boşa bırakılmasıdır). Bu da yayın kırılmasına sebep olabilir, her dry fire yayın kırılmasıyla sonuçlanmayabilir, ama her halükârda ömrünü azaltır.[5] Türk geleneksel okçuluğunda yay çekiş kuvvetlerini ve ok ağırlıklarını bildiğimiz Osmanlı Okçuluğu ve Memlûk okçuluğuna[6] baktığımızda ok ağırlıklarının çok daha düşük olduğu görülür. Bu özellikle Osmanlı menzil okçuluğunda böyledir. Ancak bunun bir istisna teşkil ettiği ve menzil yaylarının çok büyük yük altında çalışan özelleşmiş spor aletleri olduğu unutulmamalıdır. Üstelik kompozit yay,yapılan malzeme gereği oka aktarılan enerjinin daha az kayba uğramasını sağlar. Modern makaralı yaylarda ok ağırlıkları 5 gpp’ye kadar iner[7], ama hem bu yayların yüksek enerji aktarma kapasiteleri hem de yayın kütlesi ve üzerindeki kompensatör ilaveleri yay için koruyucu işlev görür. Bugünkü geleneksel Türk yaylarının çoğu sentetik malzemeden imal edilen replikalardır. Testte kullandığımız bu üç yay da, 1970’lerden beri norm haline gelmiş ahşap-fiberglass laminasyonlardan müteşekkil yaylardır. Bu sebeple, testte asgari 8 gpp ve azami 10 gpp ok ağırlıklarını seçtik ve hız/enerji hesaplarını bu konsept üzerine kurduk. 3b-Okların Hazırlanması Test atışları için alüminyum ve ahşap oklar hazırlandı. Ahşap oklarda okun 8 gpp sınırına hafifletilmesi gerektiğinde, kartuşlu temren yerine hafif iğneli temren kullanıldı. Ok ucu olarak 65 grain (4,3 gram), 80 grain (5,3 gram), 100 grain (6,67 gram), 125 grain (8,3 gram) ağırlığında kovan temrenler kullanıldı. İğneli temren olarak 30 grain (2 gram) ve 70 grain (4,67) temrenler kullanıldı. İğneli temrenler, temrenleri üzerindeki işaretli noktalardan kesilerek istenilen total ok ağırlığına ulaşıldı. İğneli temrenler ve kovan temrenlerin bir kısmı ARK Teknik’den temin edildi.   Okların tam olarak öngörülen ağırlıklara getirilmesi hassas bir işti ve bu amaçla çalışmamızda şu yöntemleri kullandık: 1-Yeleklerin kesilmesi 2-İğne temrenin kesilmesi 3-Rende ve zımpara ile ok gövdesine endam verilmesi 4-Plastik gez yapıştırmak yerine ok gövdesine âdi gez açılması 5-Ok gövdesine yapay sinir sarılması 6-Okun üstünde çekiş mesafesini işaretleyen bantın daha uzun yapılması ya da bir kısmının kesilmesi.  Yay gerildiği zaman potansiyel enerji depolamış olur. Kirişi bıraktığımız anda yaydaki potansiyel enerji diğer enerji türlerine dönüşür. Bunlar oka aktarılan kinetik enerjinin yanı sıra, bir miktar titreşim ve ısı enerjisidir. Oka aktarılan kinetik enerjinin büyüklüğünin nasıl hesaplandığı aşağıda verilmiştir. Formülleri daha iyi anlamak için, kullanılan harflerin karşılıklarını kısaca vermekte yarar var: E: Enerji F: Kuvvet x: Kuvvetin uygulandığı yol/mesafe v: Hız a: Hızlanma Yapılan iş enerjisi: E=F.x
Burada m: kütle (kilogram cinsinden), v: hız(m/s), E: enerji (Joule cinsinden)’dir[4]. Okçulukta okların kinetik enerjisi hesaplanırken, okun yaydan çıkış anındaki kinetik enerjisi esas alınır. Bu değer bize yayın oka aktardığı maksimum enerjiyi vermektedir. Bu yüzden, ok hızı ölçümlerini mümkün olduğunca atıcıya yakın yerden yapılmalıdır. Hesaplama yaparken bir diğer önemli husus ise, ok hızlarının ve ağırlıklarının birimlerine dikkat edilmesidir. Hangi birim sistemi kullanılıyorsa, bütün diğer birimler kullanılan birim sistemindeki karşılıklarına göre çevirilmelidir. Aksi takdirde kabul edilemez hatalar meydana gelmektedir. Yukarıda da bahsettiğimiz gibi, bir yayın verimi, yayın depoladığı potansiyel enerjinin ne kadarlık kısmını fırlattığı oka aktardığını gösteren bir orandır. Bu oran şu şekilde hesaplanır: N (verim, % cinsinden)=Ek (atışın yapıldığı andaki okun kinetik enerjisi) /Ep (oku bıraktığımız çekiş mesafesindeki depolanan potansiyel enerji) x 100 Yaylarda verimin önemli bir parametre olmasının sebebi, yayın potansiyel enerjisinin oka aktarılan kinetik enerji, bir miktar titreşim ve ısı enerjisine dönüşüyor olmasıdır. Belli bir yay için yay verimini arttırmak için okçunun elinde olan imkânlardan biri okun ağırlığını arttırmaktır. Ok ağırlığı arttığı sürece verim artmaktadır, ancak hız bir miktar düşmektedir. Tersi bir durumda, ok ağırlığı azaltılırsa verim azalmaktadır, ancak hız bir miktar artmaktadır. Verimi arttırmanın diğer bir yolu da yayın kiriş yüksekliğini düşürmektir. Bu, biraz daha uzun bir kiriş takarak yapılabilir. Bu durumda, yayın depoladığı enerjinin boşalımı, kiriş daha uzun bir yol izleyerek gerçekleşecektir. Bu yol okçuluk literatüründe “power stroke” diye adlandırılır. Ancak akıldan çıkarılmaması gereken durum, söz konusu yayın daha düşük kiriş yüksekliğinde kurulması, çekiş mesafesi-çekiş kuvveti grafiğini , dolayısıyla depolanan enerji miktarını değiştireceğidir. 5- Test Edilen Yaylar Grozer tarafından test edilmek üzere gönderilen yaylar şunlardır: 1-Lamine Türk: Bu yay, üreticinin “TRH“ kısaltmasıyla piyasaya sürdüğü bir tür lamine yayın son nesil modellerinden olup, „Laminated Turkish“ adıyla satılmaktadır. Aslında, test edilen üç yay da laminasyon yöntemiyle yapılmıştır. Okumada kolaylık sağlaması amacıyla, bu model „Lamine Türk“ adıyla ve bu model ile karışabilecek „Laminated Turkish ‚B‘“ (aşağıya bakınız) „Türk Biyokompozit“ adıyla anılacaktır. 2-Türk Biyokompozit: Test için gönderilen üç yaydan Türk tasarımından ilham alan iki yaydan bir diğeri, karın bölgesinde boynuz benzeri bir malzemenin kullanıldığı ve yine laminasyon yöntemiyle yapılmış olan „Laminted Turkish ‚B‘“ modelidir. Metin içinde „Türk Biyokompozit“ adıyla anılacaktır. 3-Lamine Kırım Tatar: Nomad Crimean Tatar L2 piyasa adıyla satılan lamine yaydır. 6-Test Sonuçları ve Değerlendirmeler A-Nitel Değerlendirmeler Tablo 1: Grozer yaylarının üç okçu tarafından yapılan nitel değerlendirilmesi
Test atışlarını yapan okçular tarafından 3 yay da kabza konforu ve çekiş rahatlığı açısından gayet iyi bulunmuştur. Grozer Turkish Base model yaylarda fark edilen, atış sırasındaki belirgin tepme bu yayların hiç birinde fark edilmemiştir. Yaylar arasında orjinaline en yakın görünüme sahip olan, yeşil deri kaplı Türk Lamine ‘B’ modelidir. Yay kollarının deriyle kaplanması, yay kolunda kasan bölümünün olması ve karın yüzeyinde boynuz benzeri malzeme kullanılmış olması ile dizayn olarak orjinaline diğer yaylardan çok daha yakındır. Sadece boyu, ortalama bir Osmanlı yayından daha uzundur. Kırım-Tatar yayı ve Lamine Türk yayı; yapım teknolojisi, yay kollarının kesiti ve dış görünümü açısından orjinallerinden uzaktır. İki yayın da dış yüzeyi deri kaplı değildir. Lamine Türk modelinde kasan yoktur ve orjinal Osmanlı yaylarına göre çok uzundur. Lamine Kırım-Tatar modelinde ise yay kollarının uç kısımlarında ahşap bir miktar kalınlaştırılarak kasan görüntüsü verilmiştir. Orjinal Kırım-Tatar yaylarında görülen kiriş köprüleri bu modelde bulunmamaktadır..Yay kollarında fazla kütleden kaçınılması sebebiyle, bu iki yay yüksek verim gösterecek tasarıma sahiptir. Yayların Çekiş Karakteristiği ve Enerji Depolama Kapasiteleri Grozer test yaylarının çekiş karakteristikleri aşağıdaki grafik 5’te gösterilmiştir:
Mavi: Türk Biyokompozit Kırmızı : Lamine Türk Yeşil: Lamine Kırım Tatar Grafik 5:Grozer test yaylarının çekiş karakteristikleri Grafik 5’te görüldüğü üzere, Türk Biyokompozit ve Lamine Türk modelleri Kırım-Tatar modeline göre erken çekişte daha çok enerji depolamıştır. Bunun sebebi, bu iki modelin Kırım-Tatar modeline göre daha çok dışabükümlü (refleks) olması ve kiriş yüksekliğinin daha fazla olmasıdır. Kırım-Tatar modelinin uçbükümünün (recurve) yapısal farkı sebebiyle, çekişin sonlarına doğru yay koluyla kiriş arasındaki açıda meydana gelen genişleme daha az olmaktadır. Bu sayede, uzun çekişler daha rahat yapılmaktadır. Yayların enerji depolama kapasitesi aşağıdaki grafik 6’te belirtilmiştir.
Mavi: Türk Biyokompozit Kırmızı : Lamine Türk Yeşil: Lamine Kırım Tatar Grafik 6: Test yaylarının enerji depolama kapasatieleri En yüksek enerji depolayan yay, çekiş kuvveti daha fazla olan Türk Biyokompozit modelidir. Çekiş kuvvetleri farklı olan bu yaylar arasında sağlıklı bir karşılaştırma yapmak için, birim kuvvete denk gelen enerji miktarlarını tespit ederek karşılaştırmak gerekir. Tablo 2: Grozer yaylarının birim libre başına depoladığı enerji
Sadece enerji depolamaları değil yayların verimide önemlidir. Çünkü yaylarda depolanan potansiyel enerjinin hepsi oka kinetik enerji olarak aktarılamamaktadır. Verimlerle ilgili açıklamalara yayların verimleri adlı başlıkta yer verilmiştir. Yayların hız değerleri Test etmiş olduğumuz Grozer yaylarının hız değerleri aşağıdaki tablo 3’de gösterilmiştir.Değerler 3 okçunun 3 yay ile ve 3 farklı ok ağırlığında yapmış olduğu 5 atışın ortalamasıdır. Tablo 3: Grozer yaylarının farklı gpp’deki fps cinsinden atış hızları
Yayların üçü de 8 gpp ok ağırlığında 200 fps üzerine çıkmıştır. Bu da uzun mesafe atışlarında okun daha düz bir parabol çizmesini ve nişan almadan atış yapan atıcıya avantaj sağlar. Fakat ağır oklarla da hız değerleri gayet yüksektir. Lamine Kırım Tatar düşük kiriş yüksekliğine sahiptir. Düşük kiriş yüksekliği, kirişin denge konumuna ulaşana kadar daha çok yol kat etmesini sağlar. Bu sayede yayda daha fazla enerji depolanmasına ve yaydan okun daha hızlı bir şekilde çıkmasına olanak sağlar. Yayların üçü de 10 gpp ok ağırlıklarında 40 foot-pound(54,23 joules)’a yakın enerji elde etmiştir. Bu değer yaban domuzu avı için gereken minimum ok enerjisidir[5]. Bu yaylar daha uzun çekiş mesafelerine müsaittir ve daha uzun bir çekiş ve daha ağır bir ok ile iyi birer av yayı olabilir. Yayların verimleri Aşağıdaki tablo 4’te yayların 10 gpp ok ile verimleri verilmiştir. Tablo 4: Grozer yaylarının verimleri
Lamine Kırım Tatar ve Lamine Türk modellerinin yay kolları, Türk Biyokompozit modeline göre daha hafif olduğundan dolayı daha yüksek verimlere sahiplerdir. Bunun sebebi yayın depoladığı enerjinin belli bir kısmını yay kollarına aktarmasıdır ve yay kolu ağırlığı ile doğru orantılı olarak yayın verimi düşmektedir. SONUÇ Testlerini yaptığımız bu üç yay da gerek dış görünüş,kullanım rahatlığı ve performans açısından gayet başarılı yaylardır. Türk Biyokompozit modeli otantik görünüş ve performans isteyen bir okçu için tercih edebileceği bir modeldir. Fakat daha yüksek bir performans için lamine olan modelleri tercih edilebilir. Özellikle hafif oklarda Lamine Türk modeli diğer iki modele göre daha fazla hız artışı göstermiştir. Lamine Kırım Tatar modeli düşük kiriş yüksekliği nedeniyle daha rahat bir çekiş sağlayacaktır. Fakat düşük kiriş yüksekliği yaya uygun olan okun spine değer aralığını azaltmaktadır ve atıcı kaynaklı hataların okun gidişine etkisi artmaktadır. KAYNAKÇA [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Potential_energy#Potential_energy_for_a_linear_spring [2] http://www.nkfu.com/esneklik-potansiyel-enerjisi-nedir-formulu/ [3] M.A. Yükselen, HM504 Uygulamalı Sayısal Yöntemler Ders Notları [4] gpp: “grain per pound”. Yayın birim çekiş kuvvetine tekâbül eden-ok ağırlığı oranı. Mesela 50 lbs çekiş kuvvetinde yayla atılan 500 grain ağırlığındaki ok 500:50=10 gpp’dir. [5] Adam Karpowicz, Performance of Turkish Bows, 2006 http://www.atarn.org/islamic/Performance/Performance_of_Turkish_bows.htm [6] J.D. Latham & W.F Paterson,”Saracen Archery”,1970,chapter 5,p.30-31) [7] http://www.parkerbows.com/faq.html?action=category&catskuvar=1005 [8] AMK (Ağırlık Merkezinden Kayma) Murat Özveri tarafından önerilen terim (M. Özveri, Okçuluk Hakkında Merak Ettiğiniz Her Şey,2006). İngilizce “FOC” olarak kısaltılan “Forward Of Center” veya Front Of Center. Okun ucunun daha ağır olması sebebiyle, okun ağırlıkmerkezinin geometric orta noktaya göre yer değiştirmesinin, total ok boyuna oranlanarak % (yüzde) cinsinden ifadesi. [9] https://tr.wikipedia.org/wiki/Kinetik_enerji [10] http://www.huntersfriend.com/archery-help/hunting-target-arrows-selection-guide-chapter-5.html  |
Tirendaz.com'u takip etmek için mail adresinizi girin